DE102007043731A1 - Medical image recording device, in particular for the production of image recordings in the context of a treatment of cardiac arrhythmias, and associated method - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine medizinische Bildaufnahmeeinrichtung (1), insbesondere zur Erstellung von Bildaufnahmen im Rahmen einer Behandlung von Herzrhythmusstörungen, wobei die medizinische Bildaufnahmeeinrichtung (1) als integrierte Einrichtung mit wenigstens einer Computertomographievorrichtung (3) und wenigstens einem Bildaufnahmeelement auf Basis der intravaskulären Magnetresonanzbildgebung ausgebildet ist.The invention relates to a medical image recording device (1), in particular for the production of image recordings in the context of treatment of cardiac arrhythmias, wherein the medical image recording device (1) is designed as integrated device with at least one computed tomography device (3) and at least one image recording element based on intravascular magnetic resonance imaging ,
Description
Die Erfindung betrifft eine medizinische Bildaufnahmeeinrichtung, insbesondere zur Erstellung von Bildaufnahmen im Rahmen einer Behandlung von Herzrhythmusstörungen, sowie ein zugehöriges Verfahren.The The invention relates to a medical image recording device, in particular for the production of image recordings as part of a treatment of Cardiac arrhythmias, as well as an associated procedure.
Herzrhythmusstörungen sind Störungen der normalen Herzschlagfolge, deren Ursachen in Störungen der Erregungsbildung bzw. der Erregungsleitung im Herzmuskel zu suchen sind.Arrhythmia are disorders of the normal heart rate, its causes in disorders of arousal or the excitation to look in the heart muscle.
Beispielhaft zu nennen für eine Herzrhythmusstörung ist die sogenannte Bradykardie, bei der eine Reduktion der Herzfrequenz vorliegt. Zur Behandlung der Bradykardie werden seit vielen Jahren Herzschrittmacher eingesetzt, die den normalen Sinusrhythmus wieder herstellen sollen.exemplary to call for a heart rhythm disorder is the so-called bradycardia, in which a reduction in heart rate is present. For the treatment of bradycardia have been pacemakers for many years used to restore the normal sinus rhythm.
Weitere Herzrhythmusstörungen sind tachykarde Störungen wie beispielsweise die atriale Fibrillation, also das Vorhofflimmern. Bei dieser Art von Herzrhythmusstörungen wird durch Reizleitungsstörungen im Herzen der Vorhof mit hoher Frequenz angeregt. Bei ventrikulären Tachykardien kommt es auf Grund der Störung nicht mehr zu einer vollständigen, sondern nur noch zu einer unvollständigen Kontraktion des Herzmuskels mit der Folge, dass das Herz nur noch eine mangelhafte Pumpleistung erbringt. Therapiemaßnahmen für die Behandlung von Tachykardien sind eine kontinuierliche Einnahme von Medikamenten oder auch Herzoperationen, bei denen das Reizleitungsgewebe in bestimmten Teilen des Herzen durchtrennt wird. Nachteilig ist das sich hierbei ergebende relativ hohe Risiko für den Patienten.Further Cardiac arrhythmias are tachycardiac disorders such as atrial fibrillation, so the atrial fibrillation. In this type of arrhythmia is caused by conduction disorders stimulated at high frequency in the heart of the atrium. In ventricular Tachycardia is no longer due to the disorder to a complete, but only incomplete Contraction of the heart muscle with the consequence that the heart only a poor pumping power provides. therapeutic measures for the treatment of tachycardia are a continuous Taking medication or even heart surgery involving the conduction tissue is severed in certain parts of the heart. The disadvantage is the resulting relatively high risk for the Patients.
Aus diesem Grund werden in letzter Zeit vermehrt minimalinvasive Therapiemethoden zur Bekämpfung von Herzrhythmusstö rungen eingesetzt. Dabei wird ein Ablationskatheter über einen Venenzugang in den Bereich des Herzens eingebracht, um dort die fehlerhaften Leitungsbahnen zu zerstören, beispielsweise durch Energieeinwirkung zu „verbrennen". Eine Voraussetzung für die erfolgreiche Durchführung dieser Therapie ist, dass die störenden Reizleitungsbahnen und/oder Punkte bekannt sind und durch den Katheter richtig getroffen werden. Dieses Verfahren wird beispielsweise bei supraventrikulären Tachykardien eingesetzt, aber auch vermehrt im Bereich der ventrikulären Tachykardien, vor allem vor dem Hintergrund, dass eine medikamentöse Behandlung mit Antiarrhythmika nur geringe Erfolgsraten zeigt und auf der anderen Seite implantierbare Defibrillatoren unangenehme Nebenwirkungen für den Patienten mit sich bringen. Es bleibt jedoch schwierig, während der Intervention die korrekten Stellen für die Ablation zu identifizieren bzw. zu treffen.Out For this reason, recently minimally invasive therapy methods are being used used to combat cardiac arrhythmias. there An ablation catheter is accessed via a venous access in the Inserted the area of the heart, around there the faulty pathways to destroy, for example by energy action to "burn". A prerequisite for successful implementation This therapy is that the disturbing conduction pathways and / or points are known and properly hit by the catheter become. This method is used, for example, in supraventricular tachycardias used, but also increased in the area of the ventricular Tachycardia, especially against the background that a medicinal Treatment with antiarrhythmic drugs shows only low success rates and on the other hand implantable defibrillators unpleasant Cause side effects to the patient. It stays however difficult during the intervention the correct places to identify for ablation.
Bekannt
für den Bereich der minimal-invasiven Diagnoseerstellung
und Therapie ist die Verwendung einer angiographischen Röntgenanlage
sowie einer Vorrichtung zur Aufzeichnung des intrakardialen Elektrokardiogramms
in Verbindung mit einer Vorrichtung zum „Ausbrennen", also
zur Ablation, der reizleitungsgestörten Gewebebereiche.
Dieses Diagnose- bzw. Therapieverfahren beruht darauf, dass die
elektrophysiologischen Potentiale im Herzen ermittelt werden. Das
Messen der elektrophysiologischen Potentiale zur Bestimmung von
Ablationsorten wird im Allgemeinen als „Mapping" bezeichnet.
Zu diesem Stand der Technik sind beispielhaft die Druckschriften
Aus
der
Die elektrophysiologischen Potentiale ermöglichen keine tatsächliche Gewebedarstellung, insbesondere keine Darstellung des beispielsweise im Rahmen eines Herzinfarktes entstandenen Narbengewebes im Herzen. Der Ursprung für beispielsweise ventrikuläre Tachykardien liegt jedoch in den sogenannten „reentrant circuits", die üblicherweise an und in der Grenze des elektrisch nicht aktiven Myokard-Narbengewebes entstehen, so dass die fehlende bzw. unzulängliche Gewebedarstellung für die Therapie problematisch ist.The electrophysiological potentials do not allow actual Tissue presentation, in particular no representation of the example in the Heart attack caused scar tissue in the heart. The origin of, for example, ventricular tachycardia lies however in the so-called "reentrant circuits", which usually at and in the border of the electrically non-active myocardial scar tissue arise, so that the missing or inadequate tissue representation is problematic for the therapy.
Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zu Grunde, eine diesbezüglich verbesserte medizinische Bildaufnahmeeinrichtung, insbesondere zur Erstellung von Bildaufnahmen im Rahmen einer Behandlung von Herzrhythmusstörungen, sowie ein zugehöriges Verfahren anzugeben.Of the Invention is thus the object of a basis in this respect improved medical image recording device, in particular for Creation of image recordings in the context of treatment of cardiac arrhythmias, and an associated procedure.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine medizinische Bildaufnahmeeinrichtung dieser Art vorgesehen, die sich dadurch auszeichnet, dass diese als integrierte Einrichtung mit wenigstens einer Computertomographievorrichtung und wenigstens einem Bildaufnahmeelement auf Basis der intravaskulären Magnetresonanzbildgebung ausgebildet ist.to The solution to this problem is a medical image recording device of this kind, characterized by the fact that these as an integrated device with at least one computed tomography device and at least one image-receiving element based on the intravascular Magnetic resonance imaging is formed.
Die medizinische Bildaufnahmeeinrichtung, bei der es sich vorzugsweise um eine Bildaufnahmeeinrichtung handelt, die zur Behandlung von Herzrhythmusstörungen ausgebildet ist, weist also in einer integrierten Form Mittel zur Erstellung von Computertomographieaufnahmen und zur Erstellung intravaskulärer Magnetresonanzaufnahmen auf.The medical image recording device, which is preferably an image recording device which is designed to treat cardiac arrhythmias, thus has, in an integrated form, means for producing computed tomography recordings and for producing intravascular magnetic resonance recordings.
Dies bietet den Vorteil, dass mit einem einzigen System, also ohne das Erfordernis einer Umlagerung des Patienten bzw. einer erneuten Registrierung, sowohl Computertomographieaufnah men als auch intravaskuläre Magnetresonanzaufnahmen erstellt werden können. Zudem wird für die Magnetresonanzbildgebung eine intravaskuläre Einrichtung verwendet, so dass eine teure separate Magnetresonanzröhre bzw. -einrichtung nicht mehr erforderlich ist.This offers the advantage that with a single system, without the Requirement of patient relocation or re-registration both computed tomography and intravascular Magnetic resonance recordings can be created. In addition, will for the magnetic resonance imaging an intravascular Device used, making an expensive separate magnetic resonance tube or -einrichtung is no longer required.
Die intravaskuläre Magnetresonanzbildgebung (abgekürzt IVMRI – Intravascular Magnetic Resonance Imaging) bietet den Vorteil, dass beispielsweise Herzinfarkt-Narbengewebe aufgrund der damit gewonnenen Daten einfach identifiziert werden kann.The intravascular magnetic resonance imaging (abbreviated IVMRI - Intravascular Magnetic Resonance Imaging) the advantage that, for example, myocardial scar tissue due to the data obtained can be easily identified.
Das IVMRI-Subsystem kann also, gegebenenfalls bei zusätzlicher Verwendung von Magnetresonanz-Kontrastmittel, dazu dienen, Infarktnarben sowie Bereiche gestörter und erhöhter elektrophysiologischer Aktivität zu identifizieren. Dabei liefert die IVMRI zunächst eine funktionelle Bildgebung.The IVMRI subsystem can therefore, if necessary with additional Use of magnetic resonance contrast media, which serve to treat infarct scars as well Areas disturbed and elevated electrophysiological To identify activity. The IVMRI delivers first a functional imaging.
Die Computertomographievorrichtung bietet parallel, also insbesondere im Rahmen einer simultanen Aufnahmeerstellung, die Möglichkeit, die relevante Anatomie des Herzens darzustellen, insbesondere durch Erstellung von Weichteilaufnahmen (sogenannter „Soft-Tissue-Aufnahmen"). Die Computertomographieaufnahmen der integrierten Bildaufnahmeeinrichtung können mit und ohne Verabreichung von Röntgenkontrastmittel aufgenommen werden. Des Weiteren ist es möglich, im Rahmen bezüglich der Kontrastmittelgabe gemischter Verfahren Aufnahmen zu erstellen, also beispielsweise zunächst Aufnahmen mit und dann ohne Kontrastmittel anzufertigen und diese dann zu überlagern bzw. zu subtrahieren oder anderswie gemeinsam zu verarbeiten.The Computed tomography device offers parallel, so in particular in the context of a simultaneous recording, the possibility of to represent the relevant anatomy of the heart, in particular through Creation of soft tissue images (so-called "soft tissue images"). The computed tomography images of the integrated image recording device can with and without administration of X-ray contrast agent be recorded. Furthermore, it is possible in the context regarding the contrast agent administration of mixed procedures to create, so for example, first recordings with and then make without contrast and then superimpose them or to subtract or otherwise process together.
Die medizinische Bildaufnahmeeinrichtung kann als Hybridsystem ausgebildet sein. Es handelt sich also um eine Bildaufnahmeeinrichtung für die Behandlung von Herzrhythmusstörungen oder dergleichen, die von vorneherein ein kombiniertes System für Computertomographieaufnahmen und intravaskuläre Magnetresonanzaufnahmen bildet. Dies bedeutet, dass beispielsweise eine gemeinsame Steuerungseinrichtung zur Erstellung der Aufnahmen vorgesehen ist bzw. bei mehreren Steuerungseinrichtun gen diese zur aufeinander abgestimmten Bildaufnahme ausgebildet sind. Über einen entsprechenden gemeinsamen Datenbus kann die Bildaufnahme einschließlich einer Vor- und Bildnachverarbeitung sowie einer anschließenden Darstellung einheitlich für beide Bildaufnahmeverfahren organisiert sein. Das Bildsystem einer solchen medizinischen Bildaufnahmeeinrichtung ist somit explizit für die Bildaufnahme sowohl von Computertomographieaufnahmen als auch von intravaskulären Magnetresonanzaufnahmen ausgebildet.The Medical image recording device can be designed as a hybrid system be. It is therefore an image recording device for the treatment of cardiac arrhythmias or the like, the a priori a combined system for computed tomography recordings and intravascular magnetic resonance imaging. This means, that, for example, a common control device for the creation the recordings is provided or conditions at several Steuerungseinrichtun these are designed for coordinated image acquisition. about a corresponding common data bus may include image acquisition a pre- and post-processing and a subsequent Representation uniform for both image recording methods be organized. The imaging system of such a medical imaging device is thus explicit for image acquisition of both computed tomography scans as well as from intravascular magnetic resonance recordings trained.
Wenigstens eine Computertomographievorrichtung kann eine C-Bogen-Computertomographievorrichtung sein. Insbesondere können spezifische kardiale C-Bogen-Computertomographievorrichtungen Bestandteil der medizinischen Bildaufnahmeeinrichtung gemäß der Erfindung sein. Ein Beispiel ist das sogenannte DynaCT (eingetragene Marke) der Siemens AG.At least a computed tomography device may be a C-arm computed tomography device be. In particular, specific cardiac C-arm computed tomography devices Component of the medical image recording device according to the Be invention. An example is the so-called DynaCT (registered Brand) of Siemens AG.
Die medizinische Bildaufnahmeeinrichtung kann wenigstens eine, insbesondere eine für beide Bildaufnahmeverfahren gemeinsame, Steuerungseinrichtung aufweisen. Die Bildaufnahme wird also vorzugsweise sowohl für die Computertomographieaufnahmen als auch für die intravaskulären Magnetresonanzaufnahmen durch eine einzige Steuerungseinrichtung gesteuert. Selbstverständlich können in bestimmten Ausführungsbeispielen ebenso mehrere Steuerungseinrichtungen vorhanden sein, insbesondere Steuerungseinrichtungen zum einen für die Computertomographievorrichtung und zum anderen für die Bildaufnahme mittels der intravaskulären Magnetresonanzbildgebung. Eine gemeinsame Steuerungseinrichtung ermöglicht aber eine besonders einfache Bedienung.The Medical image recording device can at least one, in particular a common for both image recording methods, control device exhibit. The image acquisition is thus preferably for both the computed tomography recordings as well as for the intravascular Magnetic resonance imaging by a single control device controlled. Of course, in certain Embodiments also several control devices be present, in particular control devices for a the computed tomography device and the other for the image acquisition by means of intravascular magnetic resonance imaging. But a common control device allows a especially easy operation.
Die Steuerungseinrichtung kann zur automatischen Auswertung wenigstens einer Bildaufnahme der Computertomographievorrichtung und/oder wenigstens eines Bildaufnahmeelements auf Basis der intravaskulären Magnetresonanzbildgebung und/oder zur Identifizierung von Narbengewebe, insbesondere von Herzinfarktnarbengewebe, und/oder von Bereichen gestörter und/oder erhöhter elektrophysiologischer Aktivität mittels wenigstens eines Programmmittels ausgebildet sein. Die Steuerungseinrichtung, bei der es sich beispielsweise um eine Konsole oder eine Recheneinrichtung oder dergleichen handeln kann, weist also einen Speicherbereich für ein Programmmittel bzw. ein Programmpacket oder dergleichen auf. Des Weiteren oder alternativ kann die Steuerungseinrichtung Zugriff auf ein solches Programmmittel oder -packet haben, wobei die automatische Auswertung durch das Programmmittel gegebenenfalls zusätzlich unterstützt durch Bedienereingaben erfolgen kann. Das Programmmittel ist vorzugsweise dazu in der Lage, die IVMRI- oder Computertomographieaufnahmen auszuwerten, also z. B. das Narbengewebe, das beispielsweise nach einem Herzinfarkt vorliegt, bzw. Gewebebereiche, in denen Reizleitungsstörungen gegeben sind, zu ermitteln bzw. zu identifizieren. Hierzu werden vorzugsweise Bildverarbeitungsalgorithmen eingesetzt, beispielsweise eine Kantenerkennung bzw. eine Erkennung abweichender Strukturen in bestimmten Bildbereichen oder eine Mustererkennung. Des Weiteren kann zur Identifizierung der entsprechenden Gewebebereiche für die Behandlung von Herzrhythmusstörungen ein Vergleich mit Daten wenigstens einer Datenbank durchgeführt werden.The control device can be used for the automatic evaluation of at least one image acquisition of the computed tomography device and / or at least one image acquisition element based on the intravascular magnetic resonance imaging and / or for the identification of scar tissue, in particular myocardial scar tissue, and / or areas of disturbed and / or increased electrophysiological activity by means of at least one program agent be educated. The control device, which may be, for example, a console or a computing device or the like, thus has a memory area for a program means or a program package or the like. Furthermore or alternatively, the control device may have access to such a program means or packet, wherein the automatic evaluation by the program means may optionally be additionally supported by operator inputs. The program means is preferably able to evaluate the IVMRI or computed tomography recordings, so z. As the scar tissue, which is present for example after a heart attack, or tissue areas in which conduction disorders are given to him to identify or identify. For this purpose, image processing algorithms are preferably used, for example edge detection or recognition of deviating structures in specific image areas or pattern recognition. Furthermore, a comparison with data from at least one database can be carried out to identify the corresponding tissue areas for the treatment of cardiac arrhythmias.
Darüber hinaus kann die Steuerungseinrichtung zur Darstellung wenigstens einer Bildaufnahme wenigstens einer Computertomographievorrichtung und/oder wenigstens eines Bildaufnahmeelements auf Basis der intravaskulären Magnetresonanzbildgebung und/oder zur Darstellung von identifiziertem Narbengewebe und/oder von Bereichen gestörter und/oder erhöhter elektrophysiologischer Aktivität mittels wenigstens eines Programmmittels ausgebildet sein. Eine solche Darstellung z. B. von Bildern der beiden Bildaufnahmeverfahren kann beispielsweise an einem Bildschirm bzw. einem Monitor erfolgen, der einer Steuerungseinrichtung zugeordnet ist. Des Weiteren sind Darstellungen an einer Monitorwand und dergleichen möglich. Werden die Bereiche gestörter bzw. erhöhter elektrophysiologischer Aktivität oder Narbengewebe dargestellt, so ermöglicht dies, beispielsweise bei einer parallelen Durchführung einer Ablation des gestörten Gewebes zur Behandlung der Herzrhyth musstörung, eine Überprüfung des Ablationsvorgangs durch einen Bediener bzw. automatisch durch einen durch eine Steuerungseinrichtung bzw. eine Recheneinrichtung vorgenommenen Bildvergleich bzw. ähnliche Bildverarbeitungsverfahren.About that In addition, the control device for display at least an image recording at least one computed tomography device and / or at least one image-receiving element based on the intravascular Magnetic resonance imaging and / or imaging of identified scar tissue and / or areas disturbed and / or elevated electrophysiological activity by means of at least one Be formed program means. Such a representation z. B. of images of the two image recording methods can, for example, a screen or a monitor, the control of a device assigned. Furthermore, representations on a monitor wall and the like possible. Are the areas disturbed or increased electrophysiological activity or Scar tissue shown, this allows, for example in a parallel execution of an ablation of the disturbed Tissue used to treat cardiac arrhythmia, a checkup the ablation process by an operator or automatically by a by a control device or a computing device made image comparison or similar image processing methods.
Vorteilhafterweise ist die Steuerungseinrichtung dann zur Darstellung wenigstens einer Bildaufnahme wenigstens einer Computertomographievorrichtung und/oder wenigstens eines Bildaufnahmeelements auf Basis der intravaskulären Magnetresonanzbildgebung und/oder von identifiziertem Narbengewebe und/oder von Bereichen gestörter und/oder erhöhter elektrophysiologischer Aktivität in Echtzeit ausgebildet. Die Echtzeitdarstellung ermöglicht beispielsweise bei einer Durchführung einer Katheterprozedur zur Ablation von Gewebe eine direkte bildgestützte Beobachtung auf Basis der Bildaufnahmen der Computertomographievorrichtung und der intravaskulären Magnetresonanzbildgebung. Beispielsweise kann so eine Führung einer Ablation automatisch bzw. durch einen Bediener vorgenommen werden.advantageously, the controller is then for displaying at least one Image recording at least one computed tomography device and / or at least one image-receiving element based on the intravascular Magnetic resonance imaging and / or of identified scar tissue and / or areas disturbed and / or elevated electrophysiological activity in real time. The real-time representation allows for example in a Carrying out a catheter procedure for the ablation of tissue a direct image - based observation based on the images of the Computed tomography device and the intravascular Magnetic resonance imaging. For example, such a guide an ablation automatically or by an operator made become.
Wenigstens ein Bildaufnahmeelement auf Basis der intravaskulären Magnetresonanzbildgebung kann, wenigstens teilweise, in einen Katheter integriert sein.At least an image acquisition element based on the intravascular magnetic resonance imaging may, at least partially, be integrated into a catheter.
Die Integration in einen Katheter erfolgt dabei vorteilhafterweise so, dass beispielsweise ein IVMRI-Sensor, gegebenenfalls auch mehrere IVMRI-Sensoren, an bzw. in einem Katheter angeordnet werden, der gegebenenfalls ohnehin, beispielsweise im Rahmen der Behandlung der Herzrhythmusstörungen, in das Gefäßsystem des Patienten eingeführt wird. Ein Beispiel ist ein Ablationskatheter, in den ein IVMRI-Katheter integriert werden kann.The Integration into a catheter advantageously takes place in this way, that, for example, an IVMRI sensor, possibly even several IVMRI sensors are placed on or in a catheter, the if necessary anyway, for example in the context of treatment cardiac arrhythmia, into the vascular system of the patient is introduced. An example is an ablation catheter, in which an IVMRI catheter can be integrated.
Dementsprechend kann die medizinische Bildaufnahmeeinrichtung wenigstens einen Ablationskatheter mit wenigstens einem Ablationsmittel aufweisen, insbesondere einen Ablationskatheter mit wenigstens einem integrierten Bildaufnahmeelement auf Basis der intravaskulären Magnetresonanzbildgebung. In diesem Fall dient der Katheter also nicht nur der Erstellung der intravaskulären Magnetresonanzaufnahmen, sondern gleichzeitig zur Ablation von Gewebe mit gestörtem Reizleitungsverhalten. Ein solcher Ablationskatheter kann unterschiedliche Ablationsmittel, beispielsweise eine Hochfrequenz-Spule, Ultraschallerzeugungsmittel bzw. Ablationsmittel auf der Basis von Kälte- und/oder Wärmeenergie, aufweisen.Accordingly For example, the medical imaging device may include at least one ablation catheter having at least one ablation agent, in particular one Ablation catheter with at least one integrated image pickup element Basis of intravascular magnetic resonance imaging. In In this case, the catheter is not just the creation of the intravascular magnetic resonance imaging, but at the same time Ablation of tissue with impaired conduction behavior. One such ablation catheters may have different ablation agents, for example, a high-frequency coil, ultrasound generating means or ablation agent based on refrigeration and / or Heat energy, exhibit.
Weiterhin kann die medizinische Bildaufnahmeeinrichtung, insbesondere mittels einer Steuerungseinrichtung, für eine dreidimensionale Bildaufnahme zur Rotation wenigstens eines Bildaufnahmeelements auf Basis der intravaskulären Magnetresonanzbildgebung und zum gleichzeitigen Rückzug und/oder Vorschub des Katheters mit wenigstens einem integrierten Bildaufnahmeelement in einem Blutgefäß aufgebildet sein. Beispielsweise kann ein IVMRI-Sensor bzw. ein anderes IVMRI-Element zur Erzeugung von Schichtbildern rotiert und gleichzeitig zurückgezogen bzw. vorgeschoben werden, wobei dieser Rückzug oder Vorschub ebenso wie die Rotation vollautomatisch durch eine Steuerungseinrichtung vorgenommen bzw. (zusätzlich) bedienergestützt durchgeführt werden können. Auf diese Art und Weise können dreidimensionale Aufnahmen erzeugt werden. Dadurch ist eine anatomische Zuordnung beispielsweise von Infarktgewebe oder anderem reizleitungsgestörtem Gewebe möglich.Farther can the medical image recording device, in particular by means of a control device, for a three-dimensional Image recording for rotation of at least one image pickup element based on intravascular magnetic resonance imaging and simultaneous retraction and / or advancement of the catheter formed with at least one integrated image pickup element in a blood vessel be. For example, an IVMRI sensor or another IVMRI element rotated to produce slices and simultaneously withdrawn or be advanced, with this retreat or feed as well as the rotation fully automatically by a control device made or (additionally) user-supported can be performed. In this way Three-dimensional images can be generated. Thereby is an anatomical mapping of, for example, infarcted tissue or other conduction disordered tissue possible.
Im Bereich einer Spitze des Katheters mit wenigstens einem integrierten Bildaufnahmeelement auf Basis der intravaskulären Magnetresonanzbildgebung kann wenigstens ein Positionssensorelement vorgesehen sein. Eine derartige Positionssensoreinrichtung ermöglicht es, Infarktgewebe bzw. anderes reizleitungsgestörtes Gewebe zu identifizieren und räumlich zuzuordnen, so dass eine Ablation genau in diesem Bereich durchgeführt werden kann. Positionssensoren können außerdem z. B. in Verbindung mit IVMRI-Bildgebungselementen verwendet werden, um Bewegungsartefakte einer nicht exakten dreidimensionalen Darstellung zu vermeiden.in the Area of a tip of the catheter with at least one integrated Imaging element based on intravascular magnetic resonance imaging At least one position sensor element can be provided. A Such position sensing device allows infarcted tissue or other conduction-disordered tissue to identify and spatially assign, leaving an ablation exactly in this Area can be performed. Position sensors can also z. In conjunction with IVMRI imaging elements used to create motion artifacts of a non-exact three-dimensional To avoid representation.
Wenigstens ein Positionssensorelement kann ein elektromagnetisches oder ein ultraschallbasiertes Positionssensorelement sein. Selbstverständlich können Kombinationen unterschiedlicher Sensorelemente, beispielsweise mehrere Sensoren auf der Basis von Ultraschall kombiniert mit mehreren Sensoren auf elektromagnetischer Basis, verwendet werden, um z. B. redundant jederzeit eine ausfallsichere Positionserkennung zu ermöglichen.At least one position sensor element may be an electromagnetic or an ultrasound-based position sensor element. Of course, combinations of different sensor elements, for example, a plurality of sensors based on ultrasound combined with a plurality of sensors based on electromagnetic, can be used to z. B. redundant at any time to enable a fail-safe position detection.
Wenigstens ein Positionssensorelement im Bereich der Spitze des Katheters kann ein Sender sein, dem außerhalb des Körpers des Patienten wenigstens ein Empfänger zugeordnet ist, und/oder es kann wenigstens ein Positionssensorelement im Bereich der Spitze des Katheters ein Empfänger sein, dem außerhalb des Körpers des Patienten wenigstens ein Sender zugeordnet ist. Demnach können beispielsweise im Katheter die elektromagnetischen Sender oder alternativ die elektromagnetischen Empfänger angeordnet sein. Dann sind außerhalb des Körpers die entsprechenden Empfänger oder im zweiten Fall die Sender angebracht. Dabei ist in der Regel mindestens ein Sender einem Empfänger oder umgekehrt ein Empfänger einem Sender zugeordnet, damit eine Ortung im Raum möglich ist. In bestimmten Fällen kann es aber auch ausreichend sein, zwei Sendevorrichtungen einem Empfänger zuzuordnen oder umgekehrt, wenn beispielsweise die Winkelbeziehungen bekannt und unveränderlich sind.At least a position sensor element in the region of the tip of the catheter can a transmitter outside the body of the body Patients at least one recipient is assigned, and / or it may be at least one position sensor element in the region of the tip the catheter may be a receiver outside at least one transmitter associated with the body of the patient is. Thus, for example, in the catheter, the electromagnetic transmitter or alternatively arranged the electromagnetic receiver be. Then outside of the body are the corresponding ones Receiver or in the second case, the transmitter attached. there is usually at least one transmitter to a receiver or conversely, a receiver associated with a transmitter, so a location in the room is possible. In certain cases but it may also be sufficient, two senders one Assign recipient or vice versa, if, for example the angular relationships are known and invariable.
Durch eine erhöhte Anzahl an Sende- bzw. Empfangseinheiten im Raum kann die Ortungsgenauigkeit erhöht werden. Zu berücksichtigten ist jedoch, dass mit der Verwendung mehrerer Sender bzw. Empfänger auch ein entsprechend erhöhter Rechenaufwand beispielsweise für eine Positionsberechnung seitens einer Steuerungseinrichtung der medizinischen Bildaufnahmeeinrichtung verbunden ist.By an increased number of transmitting or receiving units in Space, the location accuracy can be increased. To be considered However, that is with the use of multiple transmitters or receivers also a correspondingly increased computational effort, for example for a position calculation by a control device the medical image recording device is connected.
Des Weiteren kann wenigstens ein Sender zur Ausstrahlung in allen drei Raumrichtungen und/oder wenigstens ein Empfänger zum Empfang in allen drei Raumrichtungen ausgebildet sein.Of Further, at least one transmitter may be broadcast in all three Spaces and / or at least one receiver for reception be formed in all three spatial directions.
Damit wird auf einfache Weise eine Ortung im dreidimensionalen Raum ermöglicht.In order to is a simple way of locating in three-dimensional space allows.
Wenigstens eine Computertomographievorrichtung der medizinischen Bildaufnahmeeinrichtung kann zur Erstellung von zweidimensionalen und/oder dreidimensionalen Bildaufnahmen, insbesondere der Anatomie wenigstens eines Teilbereichs des Herzens eines Patienten, ausgebildet sein. Vorzuziehen ist dabei eine dreidimensionale Darstellung, insbesondere von Weichteilaufnahmen. Die Darstellung der relevanten Anatomie bzw. die Anfertigung der entsprechenden Aufnahmen kann mit bzw. ohne Röntgenkontrastmittel erfolgen. Darüber hinaus ist es möglich, sowohl Aufnahmen mit Kontrastmittelgabe als auch ohne Kontrastmittelgabe anzufertigen und diese entsprechend zu überlagern bzw. voneinander zu subtrahieren oder anderswie gemeinsam zu verarbeiten.At least a computed tomography device of the medical imaging device may for creating two-dimensional and / or three-dimensional Image recordings, in particular the anatomy of at least one subarea the heart of a patient, be trained. It is preferable a three-dimensional representation, in particular of soft tissue shots. The representation of the relevant anatomy or the preparation of the corresponding Images can be taken with or without X-ray contrast agent. In addition, it is possible to take both shots to make with contrast agent and without contrast medium and to superimpose them accordingly or to subtract from each other or otherwise, to process together.
Weiterhin kann die medizinische Bildaufnahmeeinrichtung, insbesondere eine Steuerungseinrichtung, zur Registrierung und/oder Fusionierung von Bildaufnahmen wenigstens einer Computertomographievorrichtung mit Bildaufnahmen wenigstens eines Bildaufnahmeelements auf Basis der intravaskulären Magnetresonanzbildgebung ausgebildet sein. Dies ermöglicht beispielsweise eine Erkennung von ventrikulärem Narbengewebe in den entsprechend mit den IVMRI-Daten aufbereiteten Röntgenbildern usw.Farther can the medical image recording device, in particular a Control device, for registration and / or merger of Imaging at least one computed tomography device with Image captures at least one image capture element based on the intravascular magnetic resonance imaging. This allows, for example, a detection of ventricular Scar tissue in the processed accordingly with the IVMRI data X-rays, etc.
Die medizinische Bildaufnahmeeinrichtung, insbesondere eine Steuerungseinrichtung, kann zur Führung eines Katheters mit wenigstens einem integrierten Bildaufnahmemittel auf Basis der intravaskulären Magnetresonanzbildgebung in Abhängigkeit von Röntgenaufnahmen wenigstens einer Computertomographievorrichtung und/oder von Aufnahmen wenigstens eines Bildaufnahmeelements auf Basis der intravaskulären Magnetresonanzbildgebung ausgebildet sein. Insbesondere können hierzu vorteilhafterweise fusionierte Röntgenaufnahmen bzw. Computertomographieaufnahmen, die Röntgendaten und zusätzlich Daten aus der intravaskulären Magnetresonanzbildgebung enthalten, he rangezogen werden. Derartige Aufnahmen mit IVMRI-Daten, die das reizleitungsgestörte Gewebe oder dergleichen zeigen, und mit Röntgendaten, die die Anatomie wiedergeben, ermöglichen eine besonders zuverlässige und exakte Führung beispielsweise eines Ablationskatheters.The Medical image recording device, in particular a control device, can be used to guide a catheter with at least one integrated Image recording means based on intravascular magnetic resonance imaging depending on x-rays at least a computed tomography device and / or recordings at least an image acquisition element based on the intravascular Magnetic resonance imaging be formed. In particular, you can For this purpose, advantageously fused X-rays or computed tomography images, the X-ray data and additionally Data from intravascular magnetic resonance imaging contain, be consulted. Such recordings with IVMRI data, which show the conduction disordered tissue or the like, and with X-ray data representing the anatomy allow a particularly reliable and precise guidance for example, an ablation catheter.
Die Computertomographievorrichtung kann einen Knickarmroboter aufweisen, an dem wenigstens ein Röntgenstrahler und/oder ein Röntgenstrahlungsdetektor angeordnet sind. Derartige roboterartige Einrichtungen bieten einen besseren Zugang zum Patienten und zusätzliche Möglichkeiten für Röntgenprojektionen. Dabei sind vorzugsweise mindestens vier, besser sechs, Bewegungsfreiheitsgrade vorzusehen.The Computer tomography device may include an articulated robot, at least one X-ray source and / or one X-ray detector are arranged. Such robotic devices offer one better access to the patient and additional options for X-ray projections. These are preferably provide at least four, better six, degrees of freedom of movement.
Darüber
hinaus kann die medizinische Bildaufnahmeeinrichtung ein Katheterverfolgungssystem aufweisen.
In diesem Falle kann also ein Katheter, der, wie im vorstehenden
bereits geschildert wurde, Bildaufnahmeelemente für die
IVMRI-Bildgebung bzw. Ablationsmittel oder dergleichen aufweist, über ein
entsprechendes System in seiner Position bzw. auf seinem Weg durch
das Gefäßsystem verfolgt werden. Ein Katheterverfolgungssystem
ermöglicht es beispielsweise, die Spitze eines Ablationskatheters
zu erfassen, ohne dass kontinuierlich Röntgenstrahlung
ausgesendet werden müsste. Ein solches System ist beispielsweise
in der
Des Weiteren kann die medizinische Bildaufnahmeeinrichtung wenigstens ein Bildaufnahmeelement zur Erstellung von, insbesondere dreidimensionalen, Ultraschallaufnahmen, insbesondere in Echtzeit, aufweisen. In diesem Fall ist also nicht nur eine IVMRI-Einrichtung, sondern zusätzlich eine Ultraschalleinrichtung vorgesehen, um beispielsweise zur ergänzenden Führung einer Ablationsprozedur weitere Daten zur Verfügung zu haben. Eine Ultraschall-Führung von medizinischen Instrumenten für ein Hybridsystem aus Computertomographie und IVMRI stellt einen völlig neuen Ansatz dar. Dies gilt insbesondere auch im Zusammenhang mit C-Bogen-Computertomographiegeräten, bei denen sich der Vorteil eines deutlich verbesserten Patientenzugangs ergibt.Of Furthermore, the medical image recording device can at least an image recording element for creating, in particular three-dimensional, Have ultrasound, especially in real time, have. In this So case is not just an IVMRI facility, but in addition an ultrasound device provided, for example, to the complementary Conducting an ablation procedure will provide more data to have. An ultrasound guide of medical instruments for a hybrid system of computed tomography and IVMRI represents a completely new approach. This is especially true also in the context of C-arm computed tomography devices which has the advantage of significantly improved patient access results.
Die Anschlüsse der medizinischen Bildaufnahmeeinrichtung, insbesondere Anschlüsse für wenigstens einen physiologischen Sensor und/oder Katheter, können über eine galvanische Trennung von jeglicher Netzspannung entkoppelt sein, insbesondere mittels einer optischen Entkopplung. Eine derartige Entkopplung dient zum Ausschluss einer Gefährdung des Patienten.The Connections of the medical image recording device, in particular Connections for at least one physiological Sensor and / or catheter, can via a galvanic Separation of any mains voltage to be decoupled, in particular by means of an optical decoupling. Such a decoupling serves to exclude a risk to the patient.
Des Weiteren kann die medizinische Bildaufnahmeeinrichtung wenigstens einen Bewegungserfassungssensor aufweisen und gegebenenfalls zur Berücksichtigung der Sensordaten bei der Rekonstruktion wenigstens einer Bildaufnahme ausgebildet sein. Dadurch können mögliche Patientenbewegungen und daraus entstehende Artefakte zum Zeitraum der Untersuchung bzw. Behandlung erkannt werden. Die Patientenbewegung kann mit Hilfe der Sensordaten direkt bei der Rekonstruktion der Aufnahmen berücksichtigt werden, so dass eine Entstehung von Bewegungsartefakten bei den fertig rekonstruierten Bildern verhindert werden kann.Of Furthermore, the medical image recording device can at least have a motion detection sensor and optionally for consideration the sensor data in the reconstruction of at least one image acquisition be educated. This allows possible patient movements and resulting artefacts at the time of investigation or Treatment be detected. The patient movement can help with the sensor data directly in the reconstruction of the recordings so that a generation of motion artifacts in the finished reconstructed images can be prevented.
Im Bereich der Spitze eines Katheters mit wenigstens einem Bildaufnahmeelement auf Basis der intravaskulären Magnetresonanzbildgebung und/oder eine Ablationskatheters kann wenigstens ein Druck- und/oder Temperatursensor angeordnet sein. Selbstverständlich können ebenso weitere Sensoren zur Aufnahmen physiologischer, physikalischer bzw. chemischer Daten an einem solchen Katheter vorgesehen sein. Insbesondere im Rahmen einer Ablation ist jedoch eine Überwachung der Temperatur bzw. des Drucks im Organ oder Gefäß vorteilhaft.in the Area of the tip of a catheter with at least one image pickup element based on intravascular magnetic resonance imaging and / or An ablation catheter may be at least one pressure and / or temperature sensor be arranged. Of course you can as well other sensors for recording physiological, physical or chemical data may be provided on such a catheter. Especially however, in the context of ablation, surveillance of the Temperature or pressure in the organ or vessel advantageous.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren für die Erstellung und/oder Auswertung wenigstens einer Bildaufnahmen einer medizinischen Bildaufnahmeeinrichtung, insbesondere einer medizinischen Bildaufnahmeeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gemäß dem wenigstens eine Bildaufnahme mittels einer als integrierte Einrichtung mit wenigs tens einer Computertomographievorrichtung und wenigstens einem Bildaufnahmeelement auf Basis der intravaskulären Magnetresonanzbildgebung ausgebildeten medizinischen Bildaufnahmeeinrichtung erstellt wird und/oder gemäß dem wenigstens eine erstellte Bildaufnahme der Computertomographievorrichtung und/oder wenigstens eines Bildaufnahmeelements auf Basis der intravaskulären Magnetresonanzbildgebung seitens einer Steuerungseinrichtung der medizinischen Bildaufnahmeeinrichtung automatisch ausgewertet und/oder mit wenigstens einer weiteren Bildaufnahme registriert und/oder fusioniert wird.About that In addition, the invention relates to a method for the creation and / or evaluating at least one image record of a medical image recording device, in particular a medical image recording device according to a of the preceding claims, according to at least one image acquisition by means of an integrated device with at least one computed tomography device and at least an image acquisition element based on the intravascular Magnetic resonance imaging trained medical imaging device is created and / or according to the at least one created image acquisition of the computed tomography device and / or at least one image recording element based on intravascular magnetic resonance imaging on the part of a control device of the medical image recording device evaluated automatically and / or with at least one further image acquisition registered and / or merged.
Bei dem Verfahren werden also Computertomographiebilder und IVMRI-Bilder mit einer integrierten Einrichtung, vorzugsweise in Form eines Hybridsystems, aufgenommen und gegebenenfalls automatisch ausgewertet und weiterverarbeitet, beispielsweise in Form einer Registrierung bzw. Fusionierung insbesondere mit weiteren Aufnahmen der medizinischen Bildaufnahmeeinrichtung.at The method thus becomes computed tomography images and IVMRI images with an integrated device, preferably in the form of a hybrid system, recorded and optionally automatically evaluated and processed, for example in the form of a registration or merger in particular with further images of the medical image recording device.
Dieses Bildaufnahme- bzw. Bildauswertungsverfahren, das an sich nur die Aufnahme bzw. Auswertung physikalischer Messdaten betrifft und auch durch einen Techniker oder Naturwissenschaftler durchgeführt werden kann, kann Teil eines Verfahrens für die Behandlung ventrikulärer Tachykardien bzw. weiterer Tachykardien sowie von Kammerflattern und -flimmern und der Ablation von Tumoren und Metastasen sein. Beispielsweise kann zur Behandlung einer ventrikulären Tachykardie ein Patient auf einem Behandlungstisch positioniert werden. Danach kann gegebenenfalls Magnetresonanz-Kontrastmittel wie Gadolinium injiziert werden. Auch eine andere Kontrastmittelverabreichung ist denkbar.This Image acquisition or image evaluation method, which in itself only the Recording or evaluation of physical measurement data concerns and also performed by a technician or scientist can be part of a procedure for treatment ventricular tachycardia or other tachycardias as well ventricular flutter and fibrillation and the ablation of tumors and metastases be. For example, for the treatment of a ventricular Tachycardia a patient positioned on a treatment table become. Thereafter, if necessary, magnetic resonance contrast agent as gadolinium are injected. Also another contrast agent administration is conceivable.
Anschließend kann eine IVMRI-Untersuchung, beispielsweise nach Einführen eines entsprechenden IVMRI-Katheters, durchgeführt werden. Daneben, insbesondere parallel, kann eine zweidimensionale bzw. dreidimensionale Röntgenuntersuchung mit einer Computertomographievorrichtung der medizinischen Bildaufnahmeeinrichtung erfolgen. Insbesondere kann eine Verar beitung im Hinblick auf eine Erkennung von Weichteilgewebe, gegebenenfalls mit einer Synchronisation durch ein Elektrokardiogramm, erfolgen.Subsequently can do an IVMRI exam, for example after insertion a corresponding IVMRI catheter. In addition, in particular parallel, a two-dimensional or Three-dimensional X-ray examination with a computed tomography device the medical image recording device. Especially may be processing for soft tissue recognition, optionally with a synchronization by an electrocardiogram.
Vorteilhafterweise werden die IVMRI-Aufnahmen und die Röntgenaufnahmen der Computertomographievorrichtung in Echtzeit fusioniert, um beispielsweise Narbengewebe und die Anatomie einer Herzkammer zuordnen zu können. Zusätzlich kann über ein Mapping-System eine elektrophysiologische Abbildung bzw. bildhafte Darstellung der elektrischen Potentiale erfolgen. Eine solche Darstellung kann einer Darstellung mit den IVMRI-Daten, den Röntgendaten bzw. den fusionierten IVMRI-Daten und Röntgendaten überlagert werden.Advantageously, the IVMRI images and the X-ray images of the computed tomography device are fused in real time in order, for example, to be able to associate scar tissue and the anatomy of a ventricle. In addition, an electrophysiological imaging or pictorial representation of the electrical potentials can take place via a mapping system. Such a representation can be superimposed on a representation with the IVMRI data, the X-ray data or the merged IVMRI data and X-ray data.
Für die Ablation kann über einen venösen Zugang wie beispielsweise die Aorta ein Ablationskatheter z. B. in den linken Ventrikel eingeführt werden. Die Gebiete im Ventrikel, die die unerwünschten elektrophysiologischen Aktivitäten entwickeln, werden dementsprechend mit Hilfe des Ablationskatheters ausgebrannt bzw. verödet. Die Führung des Ablationskatheters basiert auf den fusionierten IVMRI- bzw. Röntgendaten, gegebenenfalls auch auf den Daten der einzelnen Bildaufnahmesysteme. Die Ablation kann mittels Hochfrequenzstrahlung, Ultraschall, Kälte- bzw. Wärmeenergie erfolgen. Daran kann sich eine erneute IVMRI- bzw. eine Mapping-Untersuchung zur Überprüfung des Erfolgs der Ablation anschließen. Wenn die Ablation erfolgreich durchgeführt wurde, kann der Patient verlegt werden. Ansonsten ist eine erneute Ablationstätigkeit erforderlich.For The ablation can be via a venous access like for example, the aorta an ablation catheter z. B. in the left Ventricles are introduced. The areas in the ventricle, the unwanted electrophysiological activities are accordingly burned out with the help of the ablation catheter or desolate. The guidance of the ablation catheter based on the merged IVMRI or X-ray data, possibly also on the data of the individual image acquisition systems. Ablation can be achieved by means of high-frequency radiation, ultrasound, cold or heat energy. This can be a renewed IVMRI or mapping review of the success of ablation. If the ablation successfully performed, the patient may be misplaced become. Otherwise, a new ablation activity is required.
Durch das erfindungsgemäße Hybridsystem bzw. die integrierte medizinische Einrichtung mit der Möglichkeit zur Erstellung von Computertomographieaufnahmen und IVMRI-Aufnahmen kann somit eine Verbesserung des medizinischen Workflows mit einer sichereren und schnelleren Ablation von Gewebeteilen bei einem geringeren Patientenrisiko erreicht werden.By the hybrid system according to the invention or the integrated medical facility with the possibility to create Computed tomography scans and IVMRI scans can thus be a Improving the medical workflow with a safer and faster ablation of tissues at a lower patient risk be achieved.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der folgenden Ausführungsbeispiele sowie aus den Zeichnungen. Dabei zeigen:Further Advantages, features and details of the invention will be apparent from the following embodiments and from the drawings. there demonstrate:
In
der
Darüber
hinaus ist eine Patientenlagerungseinrichtung
An
einen Datenbus
Ergänzend
ist zur Erstellung von Ultraschallaufnahmen ein Anschluss
Die
Katheter des Systems sind mit Positionssensoren versehen, denen
eine Vorverarbeitungseinheit
Die
Patientenlagerungseinrichtung
Darüber
hinaus verfügt die medizinische Bildaufnahmeeinrichtung
Des
Weiteren ist am Datenbus
Darüber
hinaus kann im System ein Defibrillator bzw. Herzschrittmacher gemäß dem
Kästchen
Weiterhin
sind an den Datenbus
Die
Röntgenbilder der Computertomographievorrichtung
Darüber
hinaus weist die medizinische Bildaufnahmeeinrichtung
Weiterhin
ist im System eine Synchronisation auf Basis eines Elektrokardiogramms
für einen Soft-Tissue-Prozessor gemäß dem
Kästchen
An
dem Datenbus
Mit
der erfindungsgemäßen medizinischen Bildaufnahmeeinrichtung
Die
Der
Katheter
Zur
Auswertung der Positionsdaten ist eine Schnittstelle
Der
Katheter
Die
Die
Parallel
zur Röntgenstrahlung ist die magnetische Ortung gemäß der
Kurve
Das
Auslesen der IVMRI-Daten erfolgt entsprechend der Kurve
Danach
werden gemäß der Kurve
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